CN106767209A - 一种炮孔装药及堵塞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炮孔装药及堵塞装置，包括盘片和与盘片可拆卸连接的头杆，所述盘片包括托盘、围绕托盘外壁设置且具有弹性和韧性的翅片、设置于托盘中心的中心通孔；所述翅片可插入炮孔内，且翅片外径大于炮孔直径，翅片上设有可卡固于炮孔壁上的防滑结构；所述托盘底部设有与头杆对接的接口。本发明有效解决了上向孔卷装炸药装药滑落的问题，真正实现不耦合装药结构，并同时可间隔装药，从而有利于降低爆破大块产出率，减低爆破震动，维护井巷工程安全稳定性。同时还降低了炸药消耗成本、减少了工人工作量，对发展企业、降低运行成本和提高生产率起着非常重要的作用。

Description

一种炮孔装药及堵塞装置

技术领域

本发明属于工程爆破类炮孔的装药技术,具体涉及一种炮孔装药及堵塞装置，尤其适用于上向炮孔的装药。

背景技术

装药工作是爆破效果优劣的重要影响因素，装药过程是在高湿度、高井温、黑暗的恶劣环境下进行，并伴随复杂的成孔条件，如孔线弯曲、孔壁粗糙、孔壁有凸石等问题。这些问题容易降低工人工作效率，复杂的成孔条件容易导致卡药、堵药或落石造成断爆、拒爆等问题。因此，高质高效的完成装药工作，是取得良好爆破效果的开端。

爆破效果跟炮孔布置方式、炸药类型、起爆方式以及装药结构有极其重要的关系。炮孔布置方式、炸药类型以及起爆方式在设计、施工阶段均可容易控制，但装药结构的效果受装药工具及现场施工条件的影响较大，装药结构的优劣很大程度上影响了炸药的爆破性能和爆破作用。一般工程爆破中常用的装药结构有耦合装药、不耦合装药和间隔装药三种方式。

耦合装药爆轰压力值较高，爆破作用猛烈，但是该装药方式的爆破大块率高，爆破震动较大，不利于井下工程及地表构建物的稳定。耦合装药结构主要用在散装炸药装药中，即炮孔直径与药包直径的比值等于1。常用压气式装药器或装药台车进行装药，即将炸药倒入炸药仓，通过与之相连的压气管道在高压气作用下将药仓内的炸药由孔底至孔口逐步压装到炮孔内，该装药方式的装药形状为连续柱状，由于设备的限制和缺少相应的上向间隔装置，该装药方式不能实现空气间隔装药。

不耦合装药主要用在卷装炸药装药中，即药卷直径小于炮孔直径，药卷与炮孔壁间预留环状空气间隙，这种装药结构施工爆破后，爆破块度适宜，单位炸药消耗量低。在水平孔装药中，比较容易实现不耦合装药结构。而在上向孔装药中，药卷容易在自重作用下滑落，难易实现不耦合装药。实际操作中，工人为方便施工，通常采用两种方式将药卷固定，一是每装1-2卷炸药就用炮泥堵塞一次，以此循环，装药长度越长，炮泥越长；二是每装1-2卷炸药就用外力将药卷挤压压缩，致其药卷包装破裂膨胀以达到附着孔壁的目的，这两种装药方式其结果仍是耦合装药，实现上向孔的不耦合装药在实际操作中仍存在较大困难。

空气间隔装药是在炮孔轴向预留空气间隔或充填某一惰性介质的装药结构，该装药结构与不耦合装药结构的达到的爆破效果类似，所使用的装药工具多为气柱式空气间隔器，且该设备主要用在露天矿下向孔的爆破中，多年的生产实践证明空气间隔器在实际生产使用过程中都有着明显的不足之处，因为空气间隔器的气囊是在输气软管上在自重的作用下被放置到要求位置，由于输气软管的限制，该空气间隔器不能被应用在上向孔装药工作。

综上所述，目前的爆破装药结构中，不耦合装药和间隔装药是较为理想的装药结构，然而现有技术的装药装置在面对上向孔时均存在各种缺陷，导致爆破效果不理想。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种能够实现上向炮孔不耦合装药和间隔装药，且安全方便、高效快捷的炮孔装药及堵塞装置。

本发明解决问题的技术方案是：一种炮孔装药及堵塞装置，包括盘片和与盘片可拆卸连接的头杆，所述盘片包括托盘、围绕托盘外壁设置且具有弹性和韧性的翅片、设置于托盘中心的中心通孔；所述翅片可插入炮孔内，且翅片外径大于炮孔直径，翅片上设有可卡固于炮孔壁上的防滑结构；

所述托盘底部设有与头杆对接的接口。

上述方案中，盘片为一次性消耗器具，托盘用于承载炸药，翅片用于密封炮孔。翅片外径只是略大于炮孔直径，需能够保证顺利插入炮孔。布置炸药时，雷管及引线从中心通孔中穿过。中心通孔还具有固定药卷和传爆作用，把炸药放置于中心通孔位置处并使其不掉下去，由于炸药重心的平衡，能有效减少装药时的堵孔问题，另外，中心通孔具有将爆轰波传至下个药包的作用。

具体的，所述翅片的外沿呈圆弧形且可与炮孔壁贴合，翅片包括多个间隔设置的单翅翼，所述单翅翼为扇形。在被压至炮孔内时，单翅翼之间留有较大空隙，能保证在盘片遇到炮孔凸石情况时顺利的通过该区域，还能起到将凸出的松石推塞到炮孔内的作用。

进一步的，所述单翅翼的纵截面为弧形，单翅翼与托盘外壁的连接处高于单翅翼的外沿。

上述方案中，单翅翼数量由盘片托举的重量经力学计算确定。将单翅翼设计成向下弯曲的弧形结构是为了其进入炮孔时能够顺利进入。

优选的，所述防滑结构为设置于翅片上表面的倒刺，所述倒刺的尖部朝向炮孔的孔口方向。倒刺能够扎入炮孔壁，从而防止盘片从炮孔中滑出。

优选的，所述托盘顶部设有用于增大摩擦的粗糙颗粒。粗糙颗粒具有增阻、防滑稳定的作用，在装药过程中可防止托盘上的炸药向四周滑动。

优选的，所述托盘的直径为炮孔直径的1/2～2/3，所述中心通孔孔径小于托盘直径的一半。

进一步的，所述盘片为PPS工程塑料一体成型。该种改性的工程塑料具有极佳的耐化学特性，并具有高介电强度、耐磨、高机械强度及韧度的特性，且能避免在孔壁运动时摩擦产生火花。

进一步的，所述头杆的另一端通过螺纹连接有延长杆，每一根延长杆的另一端可通过螺纹连接新的延长杆；

所述盘片与头杆通过螺纹连接，且盘片与头杆之间的螺纹旋向与头杆与延长杆之间、以及延长杆与延长杆之间的螺纹旋向相反。

上述方案的结构能够快速方便的拆装盘片。

优选的，所述头杆和延长杆的杆身上设有刻度。通过心算便可得知装药深度，工人易于操作。

本发明的显著效果是：

1.有效解决了上向孔卷装炸药装药滑落的问题，真正实现不耦合装药结构，并同时可间隔装药，从而有利于降低爆破大块产出率，减低爆破震动，维护井巷工程安全稳定性。同时还降低了炸药消耗成本、减少了工人工作量，对发展企业、降低运行成本和提高生产率起着非常重要的作用。

2.采用工程塑料，既保证了装药强度对材料强度的要求，又能确保在复杂的钻孔条件下具有一定弹性和柔度，能提高该装置对各类复杂环境的适用条件。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的盘片俯视图。

图2为本发明的盘片侧视图。

图3为头杆结构图。

图4为图3的B-B剖视图。

图5为盘片与头杆装配图。

图6为延长杆结构图。

图中：1-盘片，2-头杆，3-翅片，4-倒刺，5-炮孔,6-延长杆,7-刻度，9-左旋螺纹，11-托盘，12-中心通孔，31-单翅翼，111-接口。

具体实施方式

如图1～6所示，一种炮孔装药及堵塞装置，包括盘片1和与盘片1可拆卸连接的头杆2。所述盘片1包括托盘11、围绕托盘11外壁设置且具有弹性和韧性的翅片3、设置于托盘11中心的中心通孔12。所述托盘11的直径为炮孔5直径的1/2～2/3。所述中心通孔12孔径小于托盘11直径的一半。

所述翅片3的外沿呈圆弧形且可与炮孔壁贴合，翅片3外径略大于炮孔5直径。所述翅片3包括多个间隔设置的4～8个单翅翼31，所述单翅翼31为扇形。所述单翅翼31的纵截面为弧形，单翅翼31与托盘11外壁的连接处高于单翅翼31的外沿。如图3所示，虚线单翅翼是正常伸展的状态，实现单翅翼是压入炮孔5之后的状态，将单翅翼设计成向下弯曲的弧形结构是为了其进入炮孔时能够顺利进入。

翅片3上设有可卡固于炮孔壁上的防滑结构。所述防滑结构为设置于翅片3上表面的倒刺4，所述倒刺4的尖部朝向炮孔5的孔口方向，即斜向下。

所述托盘11顶部设有用于增大摩擦的粗糙颗粒。所述托盘11底部设有与头杆2对接的接口111。

所述头杆2的另一端通过螺纹连接有延长杆6，每一根延长杆6的另一端可通过螺纹连接新的延长杆6。所述盘片1与头杆2通过螺纹连接，且盘片1与头杆2之间的螺纹旋向与头杆2与延长杆6之间、以及延长杆6与延长杆6之间的螺纹旋向相反。所述头杆2和延长杆6的杆身上设有刻度7。

所述盘片1为PPS工程塑料一体成型。所述头杆2和延长杆6亦可用PPS工程塑料一体成型。

采用PPS工程塑料制成的翅片3具有一定弹性和韧性，既可以产生一定变形的弯折，又可以承载一定重量。

盘片1底部的接口111为右旋合筒型螺杆，其与头杆2螺纹连接拧紧后，将炸药放置于盘片1的中心通孔12位置处。之后，盘片1在头杆2的带动下压至炮孔5内。当炮孔5深度较大时，将延长杆6与头杆2通过左旋螺纹9相连接，并根据需要增加延长杆6数量，逐渐将盘片1送至预定位置。当盘片1被送至预定位置时，向左旋动延长杆6或头杆2，此时左旋螺纹越拧越紧，而盘片1因为右螺旋螺纹而被卸载分离，盘片1在上部所承载物自重作用下，利用倒刺4摩擦孔壁达到稳固作用。

当需要定位盘片1在炮孔5中的位置时，工人只需要通过延长杆的根数加上头杆，以及杆件上的刻度11来计算装药深度，该定位方式具有方便快捷，工人易操作的特点。

该结构尤其适用于上向炮孔的卷装炸药装药。可作为卷装炸药分次装药的固定装置，即每1～2卷炸药安装一个盘片1，固定卷装炸药使其不滑落，解决了以往卷装炸药只能靠挤压破裂药包才能固定的问题，真正实现了不耦合装药。

Claims (9)

1.一种炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：包括盘片（1）和与盘片（1）可拆卸连接的头杆（2），所述盘片（1）包括托盘（11）、围绕托盘（11）外壁设置且具有弹性和韧性的翅片（3）、设置于托盘（11）中心的中心通孔（12）；所述翅片（3）可插入炮孔（5）内，且翅片（3）外径大于炮孔（5）直径，翅片（3）上设有可卡固于炮孔壁上的防滑结构；

所述托盘（11）底部设有与头杆（2）对接的接口（111）。

2.根据权利要求1所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述翅片（3）的外沿呈圆弧形且可与炮孔壁贴合，翅片（3）包括多个间隔设置的单翅翼（31），所述单翅翼（31）为扇形。

3.根据权利要求2所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述单翅翼（31）的纵截面为弧形，单翅翼（31）与托盘（11）外壁的连接处高于单翅翼（31）的外沿。

4.根据权利要求1所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述防滑结构为设置于翅片（3）上表面的倒刺（4），所述倒刺（4）的尖部朝向炮孔（5）的孔口方向。

5.根据权利要求1所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述托盘（11）顶部设有用于增大摩擦的粗糙颗粒。

6.根据权利要求1所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述托盘（11）的直径为炮孔（5）直径的1/2～2/3，所述中心通孔（12）孔径小于托盘（11）直径的一半。

7.根据权利要求1～6任一项所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述盘片（1）为PPS工程塑料一体成型。

8.根据权利要求7所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述头杆（2）的另一端通过螺纹连接有延长杆（6），每一根延长杆（6）的另一端可通过螺纹连接新的延长杆（6）；

所述盘片（1）与头杆（2）通过螺纹连接，且盘片（1）与头杆（2）之间的螺纹旋向与头杆（2）与延长杆（6）之间、以及延长杆（6）与延长杆（6）之间的螺纹旋向相反。

9.根据权利要求8所述的炮孔装药及堵塞装置，其特征在于：所述头杆（2）和延长杆（6）的杆身上设有刻度（7）。